JP5649949B2

JP5649949B2 - Combustion device

Info

Publication number: JP5649949B2
Application number: JP2010292612A
Authority: JP
Inventors: 智浩阪本; 貢足利; 聡黒坂; 優小山; 宏行柏原
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: JP2012141078A

Description

本発明は、燃焼装置、及び該燃焼装置の燃焼制御方法に係り、特に、水又は蒸気を使用せずにＮＯｘの排出量を抑制する希薄予混合燃焼を実行する際、燃焼振動領域や不安定燃焼領域を回避して安定燃焼を図るガスタービンに好適な燃焼装置、及び該燃焼装置の燃焼制御方法に関する。 The present invention relates to a combustion apparatus and a combustion control method for the combustion apparatus, and in particular, when performing lean premixed combustion that suppresses NOx emissions without using water or steam, the combustion oscillation region and unstable The present invention relates to a combustion apparatus suitable for a gas turbine that avoids a combustion region and performs stable combustion, and a combustion control method for the combustion apparatus.

ガスタービンは、圧縮機で圧縮された燃焼用空気と燃料を燃焼器で燃焼させ、発生する高温・高圧の燃焼ガスをタービン中で膨張させることにより外部に出力を取り出す。得られた出力は発電機、プロペラ、車両、機械の駆動などに用いられる。燃焼ガスが高温・高圧であるほど高出力が得られる。 In the gas turbine, combustion air and fuel compressed by a compressor are combusted in a combustor, and the generated high-temperature and high-pressure combustion gas is expanded in the turbine to extract output from the outside. The obtained output is used for driving a generator, a propeller, a vehicle, a machine, and the like. The higher the combustion gas is, the higher the output is.

ガスタービンにおいて、タービン排ガス中に含まれる窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」と称する。）に関して厳しい環境基準が設けられている。従来、ＮＯｘの排出量を抑制する方法として、燃焼器の燃焼室内に水や蒸気を噴射して燃焼火炎温度を低下させ、温度依存性の高いサーマル（ｔｈｅｒｍａｌ）ＮＯｘを抑制する方法が採用されていた。しかし、この方法では熱効率の低下や悪い水質によるタービンの腐食に伴う寿命低下などの欠点があった。 In a gas turbine, strict environmental standards are set for nitrogen oxides (hereinafter referred to as “NOx”) contained in turbine exhaust gas. Conventionally, as a method of suppressing NOx emission, a method of reducing thermal flame temperature by injecting water or steam into a combustion chamber of a combustor to suppress thermal NOx having high temperature dependency has been adopted. It was. However, this method has drawbacks such as a decrease in thermal efficiency and a decrease in life due to turbine corrosion due to poor water quality.

そこで、近年、水や蒸気を使用せずにＮＯｘの排出量を抑制する希薄予混合燃焼方法（Dry Low Emission燃焼方法、以下、「ＤＬＥ燃焼」と称する。）が広く採用されている。このＤＬＥ燃焼は、当量比（理論空燃比／実空燃比）を小さくして燃焼用空気と燃料を予め混合し、燃料濃度を均一化した混合気として燃焼させるため、局所的に火炎温度が高温となる燃焼領域が存在せず、且つ燃料の希薄化により全体的にも火炎温度を低くできることから、ＮＯｘ排出量を効果的に低減できる。 In recent years, therefore, a lean premixed combustion method (Dry Low Emission combustion method, hereinafter referred to as “DLE combustion”) that suppresses NOx emissions without using water or steam has been widely adopted. In this DLE combustion, since the equivalence ratio (theoretical air / fuel ratio / actual air / fuel ratio) is reduced and combustion air and fuel are mixed in advance and burned as an air-fuel mixture having a uniform fuel concentration, the flame temperature is locally high. No combustion region exists and the flame temperature can be lowered as a whole by diluting the fuel, so that the amount of NOx emissions can be effectively reduced.

その反面、燃焼温度（火炎温度）が抑制されるので一酸化炭素等の不完全燃焼ガスの酸化速度が遅くなり、不完全燃焼ガスの排出量が増加する傾向にある。例えば、低負荷燃焼では、火炎温度が低いためＮＯｘの排出量は少なくなるものの、燃焼安定性が低下して燃焼振動が発生し、不完全燃焼ガスの濃度が高くなる。燃焼振動が発生すると火炎の吹き消え（失火）の発生、燃焼器の性能及び耐久性の低下、更には燃焼器の破損に至ることもある。一方、高負荷燃焼では、燃焼振動は発生しにくいが、火炎温度が低くなり過ぎると燃焼安定性が低下して不完全燃焼ガスの濃度が高くなることがある。これは、燃焼効率の低下（燃費の悪化）に他ならないので、大気汚染防止の点からも許容されない。 On the other hand, since the combustion temperature (flame temperature) is suppressed, the oxidation rate of incomplete combustion gas such as carbon monoxide is slowed, and the emission amount of incomplete combustion gas tends to increase. For example, in low-load combustion, although the flame temperature is low, the amount of NOx emitted is reduced, but the combustion stability is lowered and combustion oscillation occurs, resulting in a high concentration of incomplete combustion gas. Combustion vibrations may cause flame blowout (misfire), combustor performance and durability degradation, and even combustor damage. On the other hand, in high-load combustion, combustion vibration hardly occurs, but if the flame temperature becomes too low, combustion stability may be lowered and the concentration of incomplete combustion gas may be increased. This is nothing but a decrease in combustion efficiency (deterioration in fuel consumption), and is not allowed from the viewpoint of preventing air pollution.

燃焼性を安定させるため、当量比を大きくした方が良いが、火炎温度が高くなるためＮＯｘ発生量が増加してしまう。このように、ＤＬＥ燃焼は、ＮＯｘの排出量が少なく、且つ燃焼振動や失火の発生なしに高い燃焼効率で安定に燃焼できる空燃比の範囲が極めて狭いので、低負荷燃焼から高負荷燃焼にわたって、ＮＯｘの排出が高くなる燃焼領域及び燃焼安定性が低下する燃焼領域を回避して運転する必要がある。 In order to stabilize the combustibility, it is better to increase the equivalence ratio. However, since the flame temperature becomes high, the amount of NOx generated increases. In this way, the DLE combustion has a very narrow range of air-fuel ratios that can be stably burned with high combustion efficiency with low NOx emission and without occurrence of combustion vibrations and misfires. Therefore, from low load combustion to high load combustion, It is necessary to operate while avoiding a combustion region where NOx emission is high and a combustion region where combustion stability is low.

そこで、従来、負荷率や燃焼器の入口側の燃焼用空気温度等に基づき、空燃比制御やスケジュール制御により燃料又は燃焼用空気流量を調整し、低負荷燃焼から高負荷燃焼にわたってＮＯｘの排出量を制限値内に抑制する希薄予混合式燃焼装置の燃焼制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 Therefore, conventionally, the flow rate of fuel or combustion air is adjusted by air-fuel ratio control or schedule control based on the load factor, combustion air temperature on the inlet side of the combustor, etc., and NOx emissions from low load combustion to high load combustion A combustion control method for a lean premixed combustion apparatus that suppresses the amount within a limit value has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、近年、燃焼器と、該燃焼器における最適な運転条件を記憶した第１のデータベースとを有するガスタービンと、該ガスタービンで燃焼振動が生じていない状態で燃焼器に供給する燃料の流量又は空気の流量の少なくとも一方を変動させて最適な運転条件を探索するガスタービンの燃焼制御方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。 In recent years, a gas turbine having a combustor and a first database storing optimum operating conditions in the combustor, and a flow rate of fuel supplied to the combustor in a state where no combustion vibration is generated in the gas turbine. Alternatively, a combustion control method for a gas turbine has been proposed in which at least one of the air flow rates is varied to search for an optimal operating condition (see, for example, Patent Document 2).

特開２００８−１５１４４１号公報JP 2008-151441 A 特開２０１０−０８４５２３号公報JP 2010-084523 A

特許文献１に開示されている希薄予混合式燃焼装置の燃焼制御方法は、燃焼器入口の燃焼用空気の温度条件や、燃焼器の経年劣化等による燃焼特性の変化により不安定燃焼や燃焼振動を発生する虞がある。また、今後さらにＮＯｘ排出量の制限値が下げられると、ＮＯｘ値を制限値内に抑制することは困難であると考えられる。 The combustion control method of the lean premixed combustion apparatus disclosed in Patent Document 1 is based on unstable combustion and combustion vibration due to changes in combustion characteristics due to temperature conditions of combustion air at the inlet of the combustor, aging deterioration of the combustor, and the like. May occur. Further, if the limit value of the NOx emission amount is further lowered in the future, it is considered difficult to suppress the NOx value within the limit value.

特許文献２に開示されているガスタービンの燃焼制御方法は、所定の負荷（例えば、低負荷燃焼又は高負荷燃焼）で安定燃焼限界を探索するものではない。また、この燃焼制御方法を採用した燃焼器には、燃焼器に供給する燃焼用空気流量を調節するバイパス空気弁が設けられており、このバイパス空気弁を調整することでＮＯｘの排出量を抑制しているが、バイパス空気弁を有しない燃焼器では、ＮＯｘの排出量を抑制できる燃焼負荷範囲は自ずと限定される。 The combustion control method for a gas turbine disclosed in Patent Document 2 does not search for a stable combustion limit at a predetermined load (for example, low load combustion or high load combustion). In addition, a combustor that employs this combustion control method is provided with a bypass air valve that adjusts the flow rate of combustion air supplied to the combustor, and the NOx emission amount is suppressed by adjusting this bypass air valve. However, in a combustor that does not have a bypass air valve, the combustion load range in which the amount of NOx emission can be suppressed is naturally limited.

さらに、プロセス量、燃焼特性を示すモデル式、燃焼状態の制約情報、燃焼状態の変化と関連付けた情報、過去に実施した調整時の情報、調整員のノウハウにより調整・経験した情報などを記憶するデータベースが用意されているが、データベースを記憶する情報が膨大なため制御装置のメモリが大きくなり、実装面で不利になりやすい。また、計算機の能力によっては演算に時間を要し、回避・探索動作が遅れてしまう可能性がある。 In addition, it stores the process amount, model expression indicating combustion characteristics, combustion state constraint information, information associated with changes in combustion state, information at the time of adjustment performed in the past, information adjusted / experienced by the know-how of the coordinator, etc. Although a database is prepared, since the information stored in the database is enormous, the memory of the control device becomes large, which tends to be disadvantageous in terms of mounting. In addition, depending on the ability of the computer, computation may take time, and the avoidance / search operation may be delayed.

したがって、本発明はこのような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、その目的とするところは、ＮＯｘの排出が高くなる燃焼領域及び燃焼安定性が低下する燃焼領域を回避し、低負荷燃焼から高負荷燃焼にわたってＮＯｘの排出量が少なく、且つ燃焼振動や失火の発生なしに高い燃焼効率で安定燃焼できる燃焼装置、及び該燃焼装置の燃焼制御方法を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to avoid a combustion region where NOx emissions are high and a combustion region where combustion stability is low. Another object of the present invention is to provide a combustion apparatus capable of stably combusting with high combustion efficiency with low NOx emission amount from low-load combustion to high-load combustion and without occurrence of combustion vibration and misfire, and a combustion control method for the combustion apparatus.

本発明に係る燃焼装置は、燃焼室と、燃料と酸素を含む流体を予め所定の割合で混合した混合気を燃焼室に噴射して燃焼する第１のバーナと、負荷の変動に応じた量の燃料を燃焼室に噴射して燃焼する第２のバーナと、前記燃焼室における燃焼が安定燃焼領域、又は不安定燃焼領域、若しくは前記安定燃焼領域と前記不安定燃焼領域の境界領域のいずれにあるかを判断する判断手段と、前記判断手段の判断結果に基づき、前記第１のバーナに供給する前記燃料の流量を制御する制御手段と、前記流体の温度を検出する温度検出手段とを備え、前記制御手段は、前記燃焼室における燃焼が前記不安定燃焼領域にあると前記判断手段が判断した場合、前記第１のバーナへの前記燃料の供給量を増やして当量比を増加させ、当該第１のバーナの燃焼が前記安定燃焼領域側で、且つ前記境界領域での燃焼となるまで前記当量比を増加する制御を実行する一方、前記燃焼室における燃焼が前記安定燃焼領域にあり、且つ前記負荷が変動していると前記判断手段が判断した場合、前記温度検出手段により検出された温度情報に基づき、前記第１のバーナに供給する前記燃料の流量を制御することにより、ＮＯｘの排出が高くなる燃焼領域及び燃焼安定性が低下する燃焼領域を事前に検知して回避する。 A combustion apparatus according to the present invention includes a combustion chamber, a first burner for injecting and burning an air-fuel mixture in which a fluid containing fuel and oxygen is mixed in advance at a predetermined ratio, and an amount corresponding to a change in load. a second burner for burning the fuel injected into the combustion chamber, the stable combustion region combustion in the combustion chamber, or unstable combustion region, or in any of the border regions of the stable combustion region and the unstable combustion region comprising determining means for determining whether, based on a determination result of said determination means, and control means for controlling the flow rate of the fuel supplied to the first burner, and a temperature detecting means for detecting a temperature of said fluid When the determination means determines that the combustion in the combustion chamber is in the unstable combustion region, the control means increases the amount of fuel supplied to the first burner to increase the equivalence ratio, Combustion of the first burner While performing the control to increase the equivalence ratio until combustion in the stable combustion region side and the boundary region, combustion in the combustion chamber is in the stable combustion region and the load is fluctuating. If the determination means determines that the NOx emission is increased by controlling the flow rate of the fuel supplied to the first burner based on the temperature information detected by the temperature detection means Detect and avoid combustion areas where stability decreases .

本発明によれば、ＮＯｘの排出が高くなる燃焼領域及び燃焼安定性が低下する燃焼領域を回避し、低負荷燃焼から高負荷燃焼において、ＮＯｘの排出量が少なく、且つ燃焼振動や失火の発生なしに高い燃焼効率で安定燃焼が可能な燃焼装置を提供できる。 According to the present invention, a combustion region in which NOx emissions become high and a combustion region in which combustion stability decreases are avoided, and the amount of NOx emission is small and combustion vibration and misfire occur from low load combustion to high load combustion. It can provide combustion equipment which can be stable combustion at high combustion efficiency without.

本発明の実施の形態に係るガスタービン用燃焼装置の燃焼制御システム構成図である。It is a combustion control system block diagram of the combustion apparatus for gas turbines which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るガスタービン用燃焼装置において、拡散燃焼からＤＬＥ燃焼に切り替え、及びのパイロットバーナ、メインバーナ及び追焚きバーナへ供給する燃料の分配を説明する概略図である。In the combustion apparatus for gas turbines which concerns on embodiment of this invention, it is the schematic explaining distribution of the fuel which switches from diffusion combustion to DLE combustion and is supplied to a pilot burner, a main burner, and a reheating burner. 本発明の実施の形態に係るガスタービン用燃焼装置の燃焼特性を示す図である。It is a figure which shows the combustion characteristic of the combustion apparatus for gas turbines which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のガスタービン用燃焼装置の基本的な燃焼制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the basic combustion control of the combustion apparatus for gas turbines of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のガスタービン用燃焼装置の基本的な燃焼制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the basic combustion control of the combustion apparatus for gas turbines of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のガスタービン用燃焼装置の実験例を説明する図である。It is a figure explaining the experiment example of the combustion apparatus for gas turbines of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のガスタービン用燃焼装置の実験例を説明する図である。It is a figure explaining the experiment example of the combustion apparatus for gas turbines of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のガスタービン用燃焼装置おけるＮＯｘの排出量が抑制できる燃焼領域を探索する制御、及び燃焼振動の回避制御を説明する図である。It is a figure explaining the control which searches the combustion area which can suppress the discharge | emission amount of NOx in the combustion apparatus for gas turbines of embodiment of this invention, and avoidance control of combustion vibration. 燃焼振動が発生しておらず燃焼器の負荷が変化した場合の燃焼制御の具体例を説明する図である。It is a figure explaining the specific example of combustion control in case the combustion vibration does not generate | occur | produce and the load of a combustor changes.

以下、本発明の実施の形態に係る燃焼装置及び燃焼制御方法について、添付図面に従って説明する。以下の実施の形態では、主としてガスタービンに好適な燃焼器の燃焼制御方法を説明するが、本発明は例えば、工業用のボイラや乾燥炉等の燃焼装置にも同様に採用できる。 Hereinafter, a combustion apparatus and a combustion control method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following embodiment, a combustion control method for a combustor suitable mainly for a gas turbine will be described. However, the present invention can be similarly applied to a combustion apparatus such as an industrial boiler or a drying furnace.

なお、以下の説明では、方向や位置を表す用語（例えば、「先端」、「後端」等）を便宜上用いるが、これらは、発明の理解を容易にするためであり、それらの用語によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきではない。 In the following description, terms indicating the direction and position (for example, “front end”, “rear end”, etc.) are used for convenience, but these are for facilitating the understanding of the invention. The technical scope of the invention should not be limitedly interpreted.

図１に示すように、ガスタービン装置１は、空気（酸素を含む流体）を圧縮して高圧の燃焼用空気を生成する圧縮機２と、圧縮機２から導入される燃焼用空気２００と燃料供給部３から供給される燃料とを混合して燃焼し、高温の燃焼ガスを生成する燃焼器４と、燃焼器４で生成された高温の燃焼ガス４００のエネルギーを回転軸出力に変換するガスタービン５とを有する。 As shown in FIG. 1, the gas turbine device 1 includes a compressor 2 that compresses air (fluid containing oxygen) to generate high-pressure combustion air, combustion air 200 introduced from the compressor 2, and fuel. The fuel supplied from the supply unit 3 is mixed and combusted to generate a high-temperature combustion gas, and the gas that converts the energy of the high-temperature combustion gas 400 generated by the combustor 4 into a rotary shaft output A turbine 5.

図示するように、圧縮機２、ガスタービン５、及び発電機６とは軸７により連結されており、ガスタービン５の駆動により負荷の発電機６を回転して発電するとともに、圧縮機２を回転して空気を圧縮するようにしてある。 As shown in the figure, the compressor 2, the gas turbine 5, and the generator 6 are connected by a shaft 7, and the generator 2 as a load is rotated by driving the gas turbine 5 to generate electric power. It rotates to compress the air.

また、ガスタービン装置１は、燃焼器４内で生成された燃焼火炎の燃焼振動を解析する燃焼振動解析部８（判断手段）と、燃焼振動解析部８の解析結果に基づき燃焼器４の燃焼を制御するとともに、ガスタービン装置１全体の制御を行う制御部９（制御手段）を有する。 In addition, the gas turbine device 1 includes a combustion vibration analysis unit 8 (determination means) that analyzes the combustion vibration of the combustion flame generated in the combustor 4 and the combustion of the combustor 4 based on the analysis result of the combustion vibration analysis unit 8. And a control unit 9 (control means) for controlling the entire gas turbine device 1.

燃焼器４は、例えば都市ガス１３Ａ等の気体燃料のほか、例えば軽油等の液体燃料を燃焼させることができる。図示するように、燃焼器４は、燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する内筒４０と、内筒４０と同軸に、且つ内筒４０の外周部に所定の空間をもって配置された外筒４１を有する。図示するように、外筒４１の後端部は板部材で密閉されており、圧縮機２より吐出した燃焼用空気２００が、内筒４０の外壁と外筒４１の内壁とで囲まれた空気通路を通り、後述するパイロットバーナ４２、メインバーナ４３及び追焚きバーナ４４の３つのバーナに供給されるようにしてある。 The combustor 4 can combust liquid fuel such as light oil in addition to gaseous fuel such as city gas 13A. As shown in the figure, the combustor 4 includes an inner cylinder 40 that burns fuel to generate combustion gas, an outer cylinder 41 that is coaxial with the inner cylinder 40 and that has a predetermined space around the outer periphery of the inner cylinder 40. Have As shown in the figure, the rear end portion of the outer cylinder 41 is sealed with a plate member, and the combustion air 200 discharged from the compressor 2 is surrounded by the outer wall of the inner cylinder 40 and the inner wall of the outer cylinder 41. It passes through the passage and is supplied to three burners: a pilot burner 42, a main burner 43, and a follow-up burner 44, which will be described later.

燃焼器４には、パイロット燃料流量計３０ａ、パイロット燃料制御弁３１ａを介してパイロット燃料供給管３２が接続され、メイン燃料流量計３０ｂ、メイン燃料制御弁３１ｂを介してメイン燃料供給管３３が接続され、追焚き燃料流量計３０ｃ、追焚き燃料制御弁３１ｃを介して追焚き燃料供給管３４がそれぞれ接続されている。 A pilot fuel supply pipe 32 is connected to the combustor 4 via a pilot fuel flow meter 30a and a pilot fuel control valve 31a, and a main fuel supply pipe 33 is connected via a main fuel flow meter 30b and a main fuel control valve 31b. The additional fuel supply pipe 34 is connected via the additional fuel flow meter 30c and the additional fuel control valve 31c.

パイロット燃料制御弁３１ａはパイロットバーナ４２に供給する燃料を制御する弁であり、メイン燃料制御弁３１ｂはメインバーナ４３に供給する燃料を制御する弁であり、追焚き燃料制御弁３１ｃは追焚きバーナ４４に供給する燃料を制御する弁である。各燃料制御弁３１ａ〜３１ｃは、後述する制御部９により制御される。 The pilot fuel control valve 31a is a valve that controls the fuel supplied to the pilot burner 42, the main fuel control valve 31b is a valve that controls the fuel supplied to the main burner 43, and the additional fuel control valve 31c is the additional burner. 44 is a valve that controls the fuel supplied to 44. Each fuel control valve 31a-31c is controlled by the control part 9 mentioned later.

パイロットバーナ４２（第３のバーナ）、メインバーナ４３（第１のバーナ）及び追焚きバーナ４４（第２のバーナ）の３つのバーナのうち、パイロットバーナ４２は燃焼器４の燃焼安定性を図る（保炎）ことを目的とした拡散燃焼式のバーナである。メインバーナ４３は、ＮＯｘの排出量の抑制を目的として燃料と燃焼用空気２００をパイロットバーナ４２よりも前方で混合させて燃焼させる予混合式のバーナである。追焚きバーナ４４は、低ＮＯｘ燃焼（ＤＬＥ燃焼）での負荷の変化に対応するバーナであり、燃料と燃焼用空気２００の混合気を燃焼室５０の先端部に噴射する。追焚きバーナ４４から噴射される混合気は高温の燃焼ガス（メインバーナ４３による燃焼火炎）中に供給されるため、通常では燃焼不可能な希薄な混合気でも燃焼させることが可能であり、一定の混合気範囲では追焚きバーナ４４の燃焼によるＮＯｘの排出量は殆どないという特徴を有する。 Of the three burners, the pilot burner 42 (third burner), the main burner 43 (first burner), and the reheating burner 44 (second burner), the pilot burner 42 improves the combustion stability of the combustor 4. It is a diffusion combustion type burner for the purpose of (flame holding). The main burner 43 is a premixed burner that mixes fuel and combustion air 200 in front of the pilot burner 42 and burns for the purpose of suppressing NOx emission. The reheating burner 44 is a burner corresponding to a load change in low NOx combustion (DLE combustion), and injects an air-fuel mixture of fuel and combustion air 200 to the tip of the combustion chamber 50. Since the air-fuel mixture injected from the additional burner 44 is supplied into a high-temperature combustion gas (combustion flame by the main burner 43), it is possible to burn even a lean air-fuel mixture that cannot normally be combusted. In the mixed gas range, there is a feature that almost no NOx is emitted due to combustion of the additional burner 44.

図示するように、パイロットバーナ４２は、内筒４０の後端部で且つ外筒４１の内部空間内に配置されている。具体的に説明すると、燃焼器４の図示しない中心軸上にパイロットバーナノズル４５ａが配置されている。また、パイロットバーナノズル４５ａの先端外周部を囲うように、先端が末広がり形状に形成された円筒状のインジェクタ４５ｂが配置されている。インジェクタ４５ｂは適当な形式で板４５ｃに支持されて位置決めされている。 As shown in the figure, the pilot burner 42 is disposed at the rear end portion of the inner cylinder 40 and in the internal space of the outer cylinder 41. More specifically, a pilot burner nozzle 45a is arranged on a center axis (not shown) of the combustor 4. In addition, a cylindrical injector 45b having a distal end that is widened so as to surround the outer periphery of the distal end of the pilot burner nozzle 45a is disposed. The injector 45b is positioned and supported on the plate 45c in an appropriate manner.

このように構成されたパイロットバーナ４２において、パイロットバーナノズル４５ａから高速で噴出される燃料の作用により、インジェクタ４５ｂ内の圧力が低下し、パイロットバーナノズル４５ａの外周部とインジェクタ４５ｂの内周部で形成される空隙から燃焼用空気２００が吸引され、該燃料と燃焼用空気２００がインジェクタ４５ｂ内で混合する。そして、図示しないスパークプラグ等の着火源により着火して拡散火炎を形成し、保炎する。なお、本実施の形態ではパイロットバーナ４２を拡散燃焼式として説明しているが、予混合式であっても構わない。 In the pilot burner 42 configured in this manner, the pressure in the injector 45b is reduced by the action of the fuel ejected from the pilot burner nozzle 45a at a high speed, so that the pilot burner nozzle 45a and the inner periphery of the injector 45b have an outer peripheral portion. Combustion air 200 is sucked from the formed gap, and the fuel and combustion air 200 are mixed in the injector 45b. Then, it is ignited by an ignition source such as a spark plug (not shown) to form a diffusion flame and hold the flame. In the present embodiment, the pilot burner 42 is described as a diffusion combustion type, but it may be a premixing type.

メインバーナ４３は、内筒４０とパイロットバーナ４２との間に配置されている。具体的に説明すると、内筒４０の後端部には一端にフランジ４６ｂが接続された直管４６ｃが取り付けられ、フランジ４６ｂの端部と板４５ｃの端部との間に燃料と燃焼用空気２００との混合を促進する多孔板４６ｄが接続されている。これにより、フランジ４６ｂが接続された直管４６ｃ、多孔板４６ｄ及び板４５ｂとでメインバーナ４３用の予混合室５１が形成される。一方、メインバーナノズル４６ａは、パイロットバーナノズル４５ａの外側で且つ円周方向に複数設けられ、メインバーナノズル４５ａの先端が多孔板４６ｄに近接して配置されている。なお、メインバーナノズル４６ａの図示しない燃料噴出孔は多孔板４６ｄ向けて形成されている。 The main burner 43 is disposed between the inner cylinder 40 and the pilot burner 42. More specifically, a straight pipe 46c having a flange 46b connected to one end is attached to the rear end of the inner cylinder 40, and fuel and combustion air are provided between the end of the flange 46b and the end of the plate 45c. A perforated plate 46d that promotes mixing with 200 is connected. Thereby, the premixing chamber 51 for the main burner 43 is formed by the straight pipe 46c, the perforated plate 46d and the plate 45b to which the flange 46b is connected. On the other hand, a plurality of main burner nozzles 46a are provided outside the pilot burner nozzle 45a and in the circumferential direction, and the tip of the main burner nozzle 45a is disposed close to the porous plate 46d. A fuel ejection hole (not shown) of the main burner nozzle 46a is formed toward the porous plate 46d.

このように構成されたメインバーナ４３において、メインバーナ４３の図示しない燃料噴出孔から燃料が高速で噴出すると、噴出流速により燃焼用空気２００が燃料に同伴される。燃料と燃焼用空気２００は多孔板４６ｄと衝突することによりそれらが予混合室５１内で均一に攪拌され、均一な混合気が生成される。予混合室５１内で生成された混合気は、パイロットバーナ４２の火炎により着火し、燃焼室５０内で希薄予混合火炎を形成する。 In the main burner 43 configured as described above, when the fuel is ejected at high speed from a fuel ejection hole (not shown) of the main burner 43, the combustion air 200 is accompanied by the fuel by the ejection flow velocity. When the fuel and the combustion air 200 collide with the perforated plate 46d, they are uniformly stirred in the premixing chamber 51, and a uniform air-fuel mixture is generated. The air-fuel mixture generated in the premixing chamber 51 is ignited by the flame of the pilot burner 42 to form a lean premixed flame in the combustion chamber 50.

追焚きバーナ４４は、外筒４１の先端外周部に複数配置されている。具体的に説明すると、追焚きバーナ４４は追焚きバーナノズル４７ａと、外筒４１から内筒４０の燃焼室５０内に貫通して設けられた予混合ノズル４７ｂを有する。予混合ノズル４７ｂの上端近傍には燃料を導入する図示しない燃料導入孔が形成されている。また、予混合ノズル４７ｂにおける、内筒４０と外筒４１との間に形成されている空気通路に対応する位置には、燃焼用空気２００を導入する図示しない燃焼用空気導入孔が形成されている。 A plurality of tracking burners 44 are arranged on the outer periphery of the tip of the outer cylinder 41. More specifically, the reheating burner 44 has a reheating burner nozzle 47a and a premixing nozzle 47b provided penetrating from the outer cylinder 41 into the combustion chamber 50 of the inner cylinder 40. A fuel introduction hole (not shown) for introducing fuel is formed in the vicinity of the upper end of the premixing nozzle 47b. In addition, a combustion air introduction hole (not shown) for introducing the combustion air 200 is formed at a position corresponding to the air passage formed between the inner cylinder 40 and the outer cylinder 41 in the premixing nozzle 47b. Yes.

このように構成された追焚きバーナ４４において、予混合ノズル４７ｂ内に導入された燃焼用空気２００に向けて燃料が噴射されることにより、燃料と燃焼用空気２００は予混合ノズル４７ｂ内で攪拌されて均一な混合気が生成される。予混合ノズル４７ｂ内で生成された混合気は燃焼室５０の先端部に向けて供給され、メインバーナ４３の燃焼火炎により着火し、燃焼室５０内の先端部で希薄予混合火炎を形成する。 In the reheating burner 44 configured as described above, fuel is injected toward the combustion air 200 introduced into the premixing nozzle 47b, whereby the fuel and the combustion air 200 are stirred in the premixing nozzle 47b. As a result, a uniform air-fuel mixture is generated. The air-fuel mixture generated in the premixing nozzle 47 b is supplied toward the tip of the combustion chamber 50, ignited by the combustion flame of the main burner 43, and forms a lean premixed flame at the tip of the combustion chamber 50.

燃焼振動解析部８は、圧力センサ８０と、圧力センサ８０と電気的に接続され、該圧力センサ８０により検出された燃焼器４内（燃焼室５０内）の圧力変動を周波数解析する周波数解析装置８１からなる。 The combustion vibration analyzer 8 is a frequency sensor that is electrically connected to the pressure sensor 80 and frequency-analyzes the pressure fluctuation in the combustor 4 (inside the combustion chamber 50) detected by the pressure sensor 80. 81.

燃焼器５０内で圧力変動や流速変動が発生すると、それが燃料ノズルの吐出部まで伝播し、予混合気の濃度を時間的に変化させる。燃料ノズルで発生した予混合気の濃度変動は混合気の流れにより燃焼部（火炎が形成される部分）まで運ばれ、発熱変動が生じる。発熱変動は更に圧力変動を生じさせるというサイクルを形成し、燃焼振動が発生する。このため、圧力センサ８０はこの圧力変動を検出するため燃焼室５０内に設置されている。 When pressure fluctuation or flow velocity fluctuation occurs in the combustor 50, it propagates to the discharge part of the fuel nozzle, and changes the concentration of the premixed gas with time. The concentration fluctuation of the premixed gas generated at the fuel nozzle is carried to the combustion part (the part where the flame is formed) by the flow of the gas mixture, and the heat generation fluctuation occurs. The heat generation fluctuation forms a cycle in which pressure fluctuation is further generated, and combustion vibration is generated. Therefore, the pressure sensor 80 is installed in the combustion chamber 50 in order to detect this pressure fluctuation.

周波数解析装置８１は、圧力センサ８０により検出された圧力変動の周波数帯域のパワースペクトル成分の中からピーク値を検出して燃焼状態を判定する、又は該圧力変動の周波数帯域のパワースペクトルの総和を演算して燃焼状態を判定する。そして、周波数解析装置８１により判定された燃焼室５０内の燃焼状態を示す解析結果が制御部９に出力される構成としてある。なお、本実施の形態では、圧力センサ８０により検出された燃焼室５０内の圧力変動に基づき燃焼状態を判定する例を説明しているが、単なる例示であってこれに限定するものではない。例えば、燃焼器４の外筒４１（ケーシング）に加速度センサを設置し、燃焼器４の振動の変動（加速度の変動）を検出するとともにこれを解析し、燃焼状態の判定を実行してもよい。 The frequency analysis device 81 detects the peak value from the power spectrum components in the frequency band of the pressure fluctuation detected by the pressure sensor 80 to determine the combustion state, or calculates the sum of the power spectra in the frequency band of the pressure fluctuation. Calculate the combustion state. The analysis result indicating the combustion state in the combustion chamber 50 determined by the frequency analysis device 81 is output to the control unit 9. In the present embodiment, the example in which the combustion state is determined based on the pressure fluctuation in the combustion chamber 50 detected by the pressure sensor 80 has been described. However, this is merely an example, and the present invention is not limited to this. For example, an acceleration sensor may be installed in the outer cylinder 41 (casing) of the combustor 4 to detect a vibration variation (acceleration variation) of the combustor 4 and analyze the vibration to determine the combustion state. .

図２に示すように、制御部９は、ガスタービン装置１（燃焼器４）の起動及び低負荷運転の領域ではパイロットバーナ４２のみに燃料を供給して拡散燃焼（第１の燃焼）を実行させる。所定の負荷以上の運転では燃焼器４の燃焼をＤＬＥ燃焼（第２の燃焼）に切り替える。ＤＬＥ燃焼時は、パイロットバーナ４２へ供給する燃料流量を絞るとともにメインバーナ４３と追焚きバーナ４４に燃料を供給する（この場合、燃焼器４に供給されるトータルの燃料流量は変わらない。）よう各燃料制御弁３１ａ〜３１ｃを制御する。 As shown in FIG. 2, the control unit 9 performs diffusion combustion (first combustion) by supplying fuel only to the pilot burner 42 in the start-up and low-load operation regions of the gas turbine device 1 (combustor 4). Let In operation exceeding a predetermined load, the combustion of the combustor 4 is switched to DLE combustion (second combustion). During DLE combustion, the flow rate of fuel supplied to the pilot burner 42 is reduced and fuel is supplied to the main burner 43 and the additional burner 44 (in this case, the total flow rate of fuel supplied to the combustor 4 does not change). Each fuel control valve 31a-31c is controlled.

制御部９による拡散燃焼からＤＬＥ燃焼への切り替えは、内筒４０と外筒４１との間に形成されている空気通路内に設置された温度センサ９０（温度検出手段）（図１参照）により検出された燃焼用空気２００の温度や負荷率から切り替えるタイミングが決定されて切り替えが実行される。ここでいう「燃焼用空気２００の温度や負荷率から切り替えるタイミングを決定する」とは、燃焼用空気２００の温度が所定温度になった時点や、或いは負荷率が所定の値になった時点のほか、例えば、燃焼用空気２００の温度と燃焼器４の負荷率等の組み合わせた諸条件により切り替えるタイミングがその都度変化するということを意味する。
Switching from diffusion combustion to DLE combustion by the controller 9 is performed by a temperature sensor 90 (temperature detection means) (see FIG. 1) installed in an air passage formed between the inner cylinder 40 and the outer cylinder 41. The switching timing is determined based on the detected temperature and load factor of the combustion air 200 and the switching is executed. Here, “determining the timing to switch from the temperature and load factor of the combustion air 200” means when the temperature of the combustion air 200 reaches a predetermined temperature or when the load factor reaches a predetermined value. In addition, for example, it means that the switching timing is changed each time depending on various conditions such as the temperature of the combustion air 200 and the load factor of the combustor 4.

ここで、本発明に係る燃焼装置及び燃焼制御方法と、特許文献１等に記載された発明との差異を明確にする。制御部９には、図３に示すような燃焼器４の燃焼特性データが予め設定されている。この燃焼特性データは、例えば、燃焼器４の試運転データである。燃焼特性データは、制御部９内に必ずしも設定する必要はなく、例えば外部の記憶装置等に設定してもよい。 Here, the difference between the combustion apparatus and the combustion control method according to the present invention and the invention described in Patent Document 1 and the like will be clarified. Combustion characteristic data of the combustor 4 as shown in FIG. This combustion characteristic data is, for example, test operation data of the combustor 4. The combustion characteristic data is not necessarily set in the control unit 9 and may be set in an external storage device, for example.

ガスタービン用の燃焼器に限らず、どのような形態の燃焼器にも所定の燃焼負荷において安定燃焼領域と不安定燃焼領域が存在する。図示するように、本実施の形態の燃焼器４では、低負荷燃焼では安定燃焼領域が狭く（燃焼安定性が低下して燃焼振動が起こりやすい。）、高負荷燃焼では安定燃焼領域は比較的広いが（不安定燃焼領域も存在する）ＮＯｘの排出量が多くなる特性を有している。 Not only the combustor for the gas turbine but also any type of combustor has a stable combustion region and an unstable combustion region at a predetermined combustion load. As shown in the figure, in the combustor 4 of the present embodiment, the stable combustion region is narrow in low load combustion (combustion stability is reduced and combustion vibration is likely to occur), and the stable combustion region is relatively high in high load combustion. Although it is wide (there is also an unstable combustion region), it has the characteristic of increasing NOx emissions.

［背景技術］の説明で述べたように、ＤＬＥ燃焼における安定燃焼領域では、火炎温度が高いとＮＯｘ発生量が増加してしまう。逆に、不安定燃焼領域では燃焼安定性が低下して燃焼振動や失火が発生し、不完全燃焼ガスの濃度も高くなる。そこで、本発明の実施の形態に係る燃焼装置及び燃焼制御方法は、ＤＬＥ燃焼において、ＮＯｘの排出が高くなる安定燃焼領域と燃焼安定性が低下する不安定燃焼領域を事前に検知して回避し、低負荷燃焼から高負荷燃焼わたってＮＯｘの排出量が少なく、且つ燃焼振動や失火の発生なしに高い燃焼効率で安定燃焼を継続する運転を行う。言い換えれば、図３に示す安定燃焼領域と不安定燃焼領域の境界１００（安定燃焼限界）に沿ってメインバーナ４３への燃料供給量を制御する。これらの一連の制御は制御部９が実行する。 As described in [Background Art], in the stable combustion region in DLE combustion, if the flame temperature is high, the amount of NOx generated increases. Conversely, in the unstable combustion region, the combustion stability is reduced, combustion vibrations and misfires occur, and the concentration of incomplete combustion gas is increased. Therefore, the combustion apparatus and the combustion control method according to the embodiment of the present invention detect and avoid in advance the stable combustion region in which NOx emission is high and the unstable combustion region in which the combustion stability is low in DLE combustion. In addition, an operation is performed in which the amount of NOx emission is small from low load combustion to high load combustion, and stable combustion is continued with high combustion efficiency without occurrence of combustion vibration or misfire. In other words, the fuel supply amount to the main burner 43 is controlled along the boundary 100 (stable combustion limit) between the stable combustion region and the unstable combustion region shown in FIG. A series of these controls is executed by the control unit 9.

以下、本発明の実施の形態に係るガスタービン用燃焼装置の基本的な燃焼制御について、図１及び、図４（ａ）、図４（ｂ）のフローチャートを参照して説明する。先ず、燃焼器４のパイロットバーナ４２に燃料が供給され、図示しない着火源によりパイロットバーナ４２が着火するとともに、拡散燃焼が実行される。ガスタービン５の負荷に対応する燃料の流量信号が制御部９に出力され、該制御部９により燃焼器４の負荷が演算される。同時に、温度センサ９０により検出された燃焼用空気２００の温度が制御部９に出力される。その後、制御部９により、燃焼用空気２００の温度が所定温度になった時点や、或いは燃焼器４の負荷率が所定の値になった時点のほか、例えば、燃焼用空気温度２００と燃焼器４の負荷率等の組み合わせた諸条件から、拡散燃焼からＤＬＥ燃焼に切り替わるタイミングが決定される。そして、制御部９はメイン燃料制御弁３１ｂと追焚き燃料制御弁３１ｃを制御してメインバーナ４３と追焚きバーナ４４に燃料を供給し、両バーナ４３，４４を燃焼させ、ＤＬＥ燃焼を実行する。 Hereinafter, basic combustion control of the gas turbine combustion apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the flowcharts of FIG. 1, FIG. 4 (a), and FIG. 4 (b). First, fuel is supplied to the pilot burner 42 of the combustor 4, the pilot burner 42 is ignited by an ignition source (not shown), and diffusion combustion is performed. A fuel flow rate signal corresponding to the load of the gas turbine 5 is output to the control unit 9, and the load of the combustor 4 is calculated by the control unit 9. At the same time, the temperature of the combustion air 200 detected by the temperature sensor 90 is output to the control unit 9. Thereafter, the control unit 9 causes the combustion air temperature 200 and the combustor, for example, when the temperature of the combustion air 200 reaches a predetermined temperature or when the load factor of the combustor 4 reaches a predetermined value. The timing for switching from diffusion combustion to DLE combustion is determined from various conditions such as a load factor of 4. Then, the control unit 9 controls the main fuel control valve 31b and the additional fuel control valve 31c to supply fuel to the main burner 43 and the additional burner 44, burns both the burners 43 and 44, and executes DLE combustion. .

次に、現時点での燃焼器４の負荷が制御部９内で演算されるとともに、温度センサ９０から出力された燃焼用空気２００の温度データが該制御部９に入力される。さらに、圧力センサ８０で検出された燃焼器４内（燃焼室５０内）圧力変動が周波数解析装置８１により周波数解析され、その解析データが制御部９に入力される（ステップＳ１）。 Next, the current load of the combustor 4 is calculated in the control unit 9, and the temperature data of the combustion air 200 output from the temperature sensor 90 is input to the control unit 9. Further, the frequency fluctuation of the pressure fluctuation in the combustor 4 (combustion chamber 50) detected by the pressure sensor 80 is analyzed by the frequency analysis device 81, and the analysis data is input to the control unit 9 (step S1).

ステップＳ１において、温度センサ９０により検出された燃焼用空気２００の温度データを用いて、予め燃焼用空気２００の温度と燃焼器４の負荷率との関係を関数化した式から、拡散燃焼からＤＬＥ燃焼に切り替えを行う負荷率を決定している。従って、ステップＳ１において得られた現時点の負荷率が関数化した式から算出された負荷率以上になれば、ＤＬＥ燃焼を開始する（ステップＳ２）。 In step S1, the temperature data of the combustion air 200 detected by the temperature sensor 90 is used to calculate the relationship between the temperature of the combustion air 200 and the load factor of the combustor 4 in advance from the diffusion combustion to DLE. The load factor for switching to combustion is determined. Therefore, when the current load factor obtained in step S1 is equal to or greater than the load factor calculated from the functioned expression, DLE combustion is started (step S2).

ステップＳ２の判定結果がＹＥＳ(ＤＬＥ燃焼)の場合、現時点での燃焼器４の負荷率が高負荷燃焼領域であるかを決定する（ステップＳ３）。燃焼器４の負荷率の決定は、ステップＳ１と同様に、温度センサ９０により検出された燃焼用空気２００の温度データを用いて、予め燃焼用空気２００の温度と燃焼器４の負荷率との関係を関数化した式から決定する。一方、仮にステップＳ２の判定結果がＮＯの場合、燃焼器４の燃焼がＤＬＥ燃焼に切り替わるまでステップＳ１からステップＳ２のループが繰り返される。 If the determination result in step S2 is YES (DLE combustion), it is determined whether the current load factor of the combustor 4 is in the high load combustion region (step S3). As in step S1, the load factor of the combustor 4 is determined by using the temperature data of the combustion air 200 detected by the temperature sensor 90 in advance between the temperature of the combustion air 200 and the load factor of the combustor 4. The relationship is determined from a functionalized expression. On the other hand, if the determination result in step S2 is NO, the loop from step S1 to step S2 is repeated until the combustion in the combustor 4 is switched to DLE combustion.

ステップＳ３において、燃焼器４が高負荷燃焼領域での運転であると判定（ＹＥＳ）した場合、制御部９に入力された周波数解析データについて、該制御部９内で圧力変動の周波数帯域のパワースペクトル成分の中からピーク値を検出するか、又は該圧力変動の周波数帯域のパワースペクトルの総和を演算し、燃焼振動が発生しているか否かを判定する（ステップＳ４）。 In step S3, when it is determined (YES) that the combustor 4 is operating in the high-load combustion region, the frequency analysis data input to the control unit 9 is the power in the frequency band of the pressure fluctuation in the control unit 9. A peak value is detected from the spectrum components, or the sum of the power spectrum in the frequency band of the pressure fluctuation is calculated to determine whether combustion vibration has occurred (step S4).

ステップＳ４の判定結果がＮＯ（燃焼振動未検知）の場合、ステップＳ５に進む。ステップＳ５において、現在の処理ステップでの燃焼器４の負荷が、前回のルーチン処理時での燃焼器４の負荷よりも変化しているかを判定する。 If the determination result in step S4 is NO (combustion vibration not detected), the process proceeds to step S5. In step S5, it is determined whether the load on the combustor 4 in the current process step is changed from the load on the combustor 4 in the previous routine process.

一方、ステップＳ４の判定結果がＹＥＳ（燃焼振動を検知）の場合、燃焼器４は図３に示す境界１００を越えて不安定燃焼領域で燃焼している蓋然性が高い。この場合、ステップＳ７に進み、制御部９は燃焼振動を回避する（目標燃焼状態となる）制御を実行する。このステップＳ７における燃焼振動の回避制御は、前回のルーチン処理時でのメインバーナ４３の燃料供給量に、所定量の燃料を増量する補正を実行する。つまり、メインバーナ４３への燃料供給量を増加して当量比を大きくするのである。この時、燃焼器４へ供給されるトータルの燃料流量は不変であるため、メインバーナ４３の燃料供給量が増加した分だけ追焚きバーナ４４へ供給する燃料は絞られる。 On the other hand, when the determination result of step S4 is YES (combustion vibration is detected), the combustor 4 is highly likely to burn in the unstable combustion region beyond the boundary 100 shown in FIG. In this case, it progresses to step S7 and the control part 9 performs control which avoids a combustion vibration (it will be in a target combustion state). In the combustion vibration avoidance control in step S7, a correction for increasing a predetermined amount of fuel to the fuel supply amount of the main burner 43 in the previous routine processing is executed. That is, the fuel supply amount to the main burner 43 is increased to increase the equivalence ratio. At this time, since the total flow rate of fuel supplied to the combustor 4 is unchanged, the fuel supplied to the additional burner 44 is reduced by the amount of increase in the fuel supply amount of the main burner 43.

振動燃焼の発生がなく、且つＮＯｘの排出量が少なくなる燃焼領域は、図３に示すように安定燃焼領域側で且つ境界１００近傍であることが自明であるので、本処理ステップにおけるメインバーナ４３の燃料供給量の補正は、燃焼振動が解消するまで、つまり、上記安定燃焼限界の境界１００近傍での燃焼になるまでステップＳ１〜Ｓ４→Ｓ７のループが繰り返される。 Since it is obvious that the combustion region in which the vibration combustion does not occur and the NOx emission amount is small is on the stable combustion region side and in the vicinity of the boundary 100 as shown in FIG. 3, the main burner 43 in this processing step. In the correction of the fuel supply amount, the loop of steps S1 to S4 → S7 is repeated until the combustion oscillation is eliminated, that is, until the combustion near the boundary 100 of the stable combustion limit.

ステップＳ５に戻り、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳ（燃焼振動が発生しておらず燃焼器４の負荷が変化した場合）の場合、ステップＳ６に進み、制御部９は高負荷燃焼を継続する制御を実行する。その際、メインバーナ４３への燃料供給量は、図７に示すように、メインバーナ４３へ供給する流量を燃焼器４の定格負荷に対応する総燃料流量で除算した比率を、燃焼器４に導入される燃焼用空気２００の温度、燃焼器４の負荷率に基づき決定する。具体的には、燃焼用空気２００の温度が比較的低い場合、火炎温度が燃焼用空気２００に冷却されて火炎温度が下がるため不安定燃焼になりやすいため、メインバーナ４３への燃料供給量に係る上記比率を高くすることで、不安定燃焼を回避する。また、燃焼用空気２００の温度が比較的高い場合、火炎温度は保持されやすく安定燃焼ではあるが、ＮＯｘ排出量が多くなるため、メインバーナ４３への燃料供給量に係る上記比率を低くすることで、ＮＯｘ排出量を抑える。このように、燃焼振動が発生しておらず燃焼器４の負荷が変化する場合、上述したＳ１〜Ｓ６のループを繰り返す。 Returning to step S5, if the determination result in step S5 is YES (when combustion vibration has not occurred and the load on the combustor 4 has changed), the process proceeds to step S6, and the control unit 9 performs control to continue high-load combustion. Execute. At this time, as shown in FIG. 7, the fuel supply amount to the main burner 43 is a ratio obtained by dividing the flow rate supplied to the main burner 43 by the total fuel flow rate corresponding to the rated load of the combustor 4. This is determined based on the temperature of the combustion air 200 to be introduced and the load factor of the combustor 4. Specifically, when the temperature of the combustion air 200 is relatively low, the flame temperature is cooled by the combustion air 200 and the flame temperature is lowered, so that unstable combustion is likely to occur. Therefore, the amount of fuel supplied to the main burner 43 is increased. By increasing the ratio, unstable combustion is avoided. In addition, when the temperature of the combustion air 200 is relatively high, the flame temperature is easily maintained and stable combustion is performed. However, since the amount of NOx emission increases, the ratio relating to the fuel supply amount to the main burner 43 should be reduced. Therefore, the NOx emission amount is suppressed. As described above, when the combustion vibration does not occur and the load of the combustor 4 changes, the above-described loop of S1 to S6 is repeated.

一方、ステップＳ５において判定結果がＮＯ（燃焼器４の燃焼負荷が不変）の場合、ステップＳ８に進む。ステップＳ８において、制御部９はメインバーナ４３への燃料供給量を、前回のルーチン処理時で決定したメインバーナ４３への燃料供給量と同じ値に設定する。この処理は燃焼器４の燃焼負荷が変化するまでステップＳ１〜Ｓ５→Ｓ８のループが繰り返される。 On the other hand, if the determination result in step S5 is NO (the combustion load of the combustor 4 is unchanged), the process proceeds to step S8. In step S8, the control unit 9 sets the fuel supply amount to the main burner 43 to the same value as the fuel supply amount to the main burner 43 determined in the previous routine processing. In this process, the loop of steps S1 to S5 → S8 is repeated until the combustion load of the combustor 4 changes.

ステップＳ３に戻り、ステップＳ３の判定結果がＮＯ（燃焼器４が高負荷運転でない場合）の場合、ステップＳ９に進み、燃焼器４における現時点での燃焼負荷において燃焼振動が発生しているか否かを判定する。 Returning to step S3, if the determination result in step S3 is NO (when the combustor 4 is not in a high load operation), the process proceeds to step S9, and whether or not combustion vibration has occurred in the current combustion load in the combustor 4. Determine.

ステップＳ９の判定結果がＮＯ（燃焼振動未検知）の場合、ステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０において、現時点での処理ステップＳ１０での燃焼器４の負荷が、前回のルーチン処理時での燃焼器４の負荷よりも変化しているかを判定する。 If the determination result in step S9 is NO (combustion vibration not detected), the process proceeds to step S10. In step S10, it is determined whether the load on the combustor 4 in the current process step S10 is changing from the load on the combustor 4 in the previous routine process.

ステップＳ１０の判定結果がＹＥＳ（燃焼振動が発生しておらず燃焼器４の負荷が変化した場合）の場合、燃焼器４は図３に示す境界１００を越えてＮＯｘの排出量の高い安定燃焼領域で燃焼している蓋然性が高い。このため、ＮＯｘの排出が少ない領域（目標燃焼状態）を探索して該領域で燃焼を実行する必要がある。この場合、ステップＳ１１に進み、メインバーナ４３の燃料供給量を所定量絞る補正を実行する、すなわち、メインバーナ４３への燃料供給量を減らして当量比を小さくする。この時、燃焼器４へ供給されるトータルの燃料流量は不変であるため、メインバーナ４３の燃料供給量が減少した分だけ追焚きバーナ４４へ供給する燃料は増加する。 If the determination result in step S10 is YES (when combustion vibration has not occurred and the load of the combustor 4 has changed), the combustor 4 crosses the boundary 100 shown in FIG. The probability of burning in the area is high. For this reason, it is necessary to search for a region where the NOx emission is low (target combustion state) and execute combustion in this region. In this case, the process proceeds to step S11, and correction for reducing the fuel supply amount of the main burner 43 by a predetermined amount is executed, that is, the fuel supply amount to the main burner 43 is reduced to reduce the equivalence ratio. At this time, since the total flow rate of fuel supplied to the combustor 4 is unchanged, the amount of fuel supplied to the additional burner 44 is increased by the amount by which the fuel supply amount of the main burner 43 is reduced.

ＮＯｘの排出量が少なく、且つ安定燃焼できる領域は、図３に示すように安定燃焼領域側で且つ境界１００近傍であることが自明であるので、本処理ステップにおけるメインバーナ４３の燃料供給量の補正は、ＮＯｘの排出量が少なくなるまで、つまり、境界１００近傍での燃焼（目標燃焼状態）になるまでステップＳ１〜Ｓ３→Ｓ９〜Ｓ１１のループが繰り返される（つまり、ＮＯｘの排出量が抑制できる燃焼領域を探索する。）。 Since it is obvious that the region where the amount of NOx emission is small and stable combustion is possible is on the stable combustion region side and in the vicinity of the boundary 100 as shown in FIG. 3, the fuel supply amount of the main burner 43 in this processing step is In the correction, the loop of steps S1 to S3 → S9 to S11 is repeated until the amount of NOx emission decreases, that is, until combustion near the boundary 100 (target combustion state) (that is, the amount of NOx emission is suppressed). Search for possible combustion areas.)

ステップＳ９に戻り、ステップＳ９の判定結果がＹＥＳ（燃焼振動を検知）の場合、燃焼器４は図３に示す境界１００を越えて不安定燃焼領域で燃焼している蓋然性が高い。この場合、ステップＳ１２に進み、制御部９は燃焼振動を回避（目標燃焼状態となる）する制御を実行する。ステップＳ１２において、燃焼振動の回避制御は、前回のルーチン処理時でのメインバーナ４３の燃料供給量に、所定量の燃料を増量する補正を実行する。つまり、メインバーナ４３への燃料供給量を増加して当量比を大きくするのである。この時、燃焼器４へ供給されるトータルの燃料流量は不変であるため、メインバーナ４３の燃料供給量が増加した分だけ追焚きバーナ４４へ供給する燃料は絞られる。 Returning to step S9, if the determination result in step S9 is YES (detection of combustion vibration), the combustor 4 is likely to burn in the unstable combustion region beyond the boundary 100 shown in FIG. In this case, it progresses to step S12 and the control part 9 performs control which avoids a combustion vibration (it will be in a target combustion state). In step S12, the combustion vibration avoidance control executes a correction to increase the fuel supply amount of the main burner 43 during the previous routine processing by a predetermined amount. That is, the fuel supply amount to the main burner 43 is increased to increase the equivalence ratio. At this time, since the total flow rate of fuel supplied to the combustor 4 is unchanged, the fuel supplied to the additional burner 44 is reduced by the amount of increase in the fuel supply amount of the main burner 43.

振動燃焼の発生がなく、且つＮＯｘの排出量が少なくなる燃焼領域は、図３に示すように安定燃焼領域側で且つ境界１００近傍であることが自明であるので、本処理ステップにおけるメインバーナ４３の燃料供給量の補正は、燃焼振動が解消するまで、つまり、上記境界１００近傍での燃焼になるまでステップＳ１〜Ｓ３→Ｓ９→Ｓ１２のループが繰り返される。 Since it is obvious that the combustion region in which the vibration combustion does not occur and the NOx emission amount is small is on the stable combustion region side and in the vicinity of the boundary 100 as shown in FIG. 3, the main burner 43 in this processing step. In the correction of the fuel supply amount, the loop of steps S1 to S3 → S9 → S12 is repeated until the combustion vibration is eliminated, that is, until the combustion is performed in the vicinity of the boundary 100.

ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０の判定結果がＮＯ（燃焼振動が発生しておらず燃焼器４の負荷も不変）場合、ステップＳ１３に進み、前回のルーチン処理時においてステップＳ１２の燃焼振動の回避制御を実行したか否かを判定する。 Returning to step S10, if the determination result in step S10 is NO (combustion vibration has not occurred and the load on the combustor 4 remains unchanged), the process proceeds to step S13, and the combustion vibration avoidance control in step S12 is performed during the previous routine processing. Whether or not is executed.

ステップＳ１３の判定結果がＹＥＳの場合、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４においてメインバーナ４３への燃料供給量は、前回のルーチン処理時で設定された燃料供給量と同じ値が設定される。一方、ステップＳ１３の判定結果がＮＯ（前回のルーチン処理時においてステップＳ１２の燃焼振動の回避制御を実行せず）の場合、ステップＳ１１に進み、上述したＮＯｘの排出量を抑制する燃焼領域を探索する制御を実行する。 If the determination result of step S13 is YES, the process proceeds to step S14. In step S14, the fuel supply amount to the main burner 43 is set to the same value as the fuel supply amount set in the previous routine processing. On the other hand, if the determination result in step S13 is NO (the combustion vibration avoidance control in step S12 is not performed during the previous routine process), the process proceeds to step S11, and a combustion region that suppresses the NOx emission amount described above is searched. Execute control to

上述した本実施の形態のガスタービン用燃焼装置の燃焼制御は、高負荷運転時では燃焼振動の回避制御のみを実行するステップのみを介在させ、低負荷運転時では燃焼振動の回避制御とＮＯｘの排出量が抑制できる燃焼領域を探索する制御の両方を実行するステップを介在させる例を説明したが、これは単なる一例であってこれに限定するものではない。例えば、高負荷運転時と低負荷運転時の両方に燃焼振動の回避制御とＮＯｘの排出量が抑制できる燃焼領域を探索する制御とを実行するステップを介在させることもできる。 The combustion control of the gas turbine combustion apparatus of the present embodiment described above intervenes only the step of performing only combustion vibration avoidance control during high load operation, and combustion vibration avoidance control and NOx control during low load operation. Although the example which interposes the step which performs both the control which searches the combustion area | region which can suppress discharge | emission amount was demonstrated, this is a mere example and is not limited to this. For example, a step of performing combustion vibration avoidance control and control for searching for a combustion region in which the amount of NOx emission can be suppressed can be interposed during both high load operation and low load operation.

次に、上述のように構成された本実施の形態のガスタービン用燃焼装置の実験例を図５〜図６を参照して説明する。 Next, an experimental example of the gas turbine combustion apparatus of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS.

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、燃焼器４の燃焼負荷を変化させた時における該燃焼器４のＮＯｘ排出特性を示す説明図である。図５（Ａ）と図５（Ｂ）の上側に示すグラフの縦軸は、メインバーナ４３、追焚きバーナ４４の各バーナへ供給する流量を燃焼器４の定格負荷に対応する総燃料流量で除算した比率と燃焼器４の負荷率を示し、上記グラフの横軸は、時間経過を示している。また、図５（Ａ）と図５（Ｂ）の下側に示すグラフの縦軸は、ＮＯｘ排出量と燃焼器４の負荷率を示し、横軸は、時間経過を示している。 FIG. 5A and FIG. 5B are explanatory diagrams showing NOx emission characteristics of the combustor 4 when the combustion load of the combustor 4 is changed. The vertical axis of the graphs shown in the upper side of FIGS. 5A and 5B is the total fuel flow rate corresponding to the rated load of the combustor 4 for the flow rate supplied to each burner of the main burner 43 and the additional burner 44. The divided ratio and the load factor of the combustor 4 are shown, and the horizontal axis of the graph shows the passage of time. Moreover, the vertical axis | shaft of the graph shown to the lower side of FIG. 5 (A) and FIG. 5 (B) shows NOx discharge | emission amount and the load factor of the combustor 4, and the horizontal axis has shown time passage.

通常の燃焼器では、燃焼負荷が高くなるに従いＮＯｘの排出量も高くなる。しかし、本実施の形態のガスタービン用燃焼装置では図５（Ａ）に示すように、燃焼器４の燃焼負荷が高くなる過程で、上述したＮＯｘの排出量が抑制できる燃焼領域（目標燃焼状態）を探索する制御を実行する。つまり、メインバーナ４３の燃料供給量に係る上記比率を低くしてゆく補正（メインバーナ４３への燃料供給量を減らして当量比を小さくする。）を実行する。この時、燃焼器４へ供給されるトータルの燃料流量は不変であるため、メインバーナ４３の燃料供給量が減少した分だけ追焚きバーナ４４へ供給する燃料が増加する。その結果、燃焼器４の負荷が高くなってもＮＯｘの排出量は燃焼器４が保証するＮＯｘ値を遥かに下回っていることが理解できる。 In a normal combustor, the amount of NOx emission increases as the combustion load increases. However, in the gas turbine combustion apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 5A, in the process of increasing the combustion load of the combustor 4, the above-described combustion region (target combustion state) in which the NOx emission amount can be suppressed. ) Is executed. That is, the correction for decreasing the ratio related to the fuel supply amount of the main burner 43 (reducing the fuel supply amount to the main burner 43 to reduce the equivalence ratio) is executed. At this time, since the total flow rate of fuel supplied to the combustor 4 is unchanged, the amount of fuel supplied to the additional burner 44 is increased by the amount by which the fuel supply amount of the main burner 43 is reduced. As a result, it can be understood that even if the load on the combustor 4 increases, the NOx emission amount is far below the NOx value guaranteed by the combustor 4.

図３で既に説明したように、燃焼器４は燃焼負荷が低い領域において安定燃焼領域が狭い（燃焼安定性が低下して燃焼振動が起こりやすい。）特性を有している。このため、図５（Ｂ）に示すように、燃焼器４の燃焼負荷が低くなる過程で、上述した燃焼振動の回避制御を実行する。つまり、メインバーナ４３の燃料供給量に係る上記比率を高くしてゆく補正（メインバーナ４３への燃料供給量を増やして当量比を大きくする。）を実行する。この時、燃焼器４へ供給されるトータルの燃料流量は不変であるため、メインバーナ４３の燃料供給量が増加した分だけ追焚きバーナ４４へ供給する燃料が減少する。その結果、燃焼器４の負荷が低くなっても不安定燃焼が発生せず、しかも、ＮＯｘの排出量も燃焼器４が保証するＮＯｘ値の範囲内に収まっていることが理解できる。 As already described with reference to FIG. 3, the combustor 4 has a characteristic that the stable combustion region is narrow in the region where the combustion load is low (combustion vibration is liable to occur and combustion vibration is likely to occur). For this reason, as shown in FIG. 5B, the above-described combustion vibration avoidance control is executed in the process of reducing the combustion load of the combustor 4. That is, the correction for increasing the ratio related to the fuel supply amount of the main burner 43 (increasing the fuel supply amount to the main burner 43 to increase the equivalence ratio) is executed. At this time, since the total fuel flow rate supplied to the combustor 4 is not changed, the fuel supplied to the additional burner 44 is reduced by the amount of increase in the fuel supply amount of the main burner 43. As a result, it can be understood that unstable combustion does not occur even when the load on the combustor 4 decreases, and that the NOx emission amount is within the range of the NOx value guaranteed by the combustor 4.

次に、本実施の形態の燃焼器４の低負荷燃焼時及び高負荷燃焼時において、ＮＯｘの排出量が抑制できる燃焼領域を探索する制御、及び燃焼振動の回避制御例について、図６を参照して説明する。 Next, referring to FIG. 6 for the control for searching for a combustion region in which the amount of NOx emission can be suppressed and the combustion vibration avoidance control example during low load combustion and high load combustion of the combustor 4 of the present embodiment. To explain.

図６の縦軸は、メインバーナ４３へ供給する流量を燃焼器４の定格負荷に対応する総燃料流量で除算した比率を示し、横軸は燃焼器４の燃焼負荷率を示す。図中に示す間隔の粗いハッチングで示した領域は、燃焼負荷を９０％から８０％に下げる場合に発生する燃焼振動領域であり、間隔の粗いハッチングと間隔の細かいハッチングで示した領域は燃焼負荷を８０％から９０％に上げる場合に発生する燃焼振動領域である。 6 indicates the ratio obtained by dividing the flow rate supplied to the main burner 43 by the total fuel flow rate corresponding to the rated load of the combustor 4, and the horizontal axis indicates the combustion load factor of the combustor 4. The region indicated by hatching with coarse intervals in the figure is a combustion vibration region that occurs when the combustion load is lowered from 90% to 80%, and the region indicated by hatching with coarse intervals and fine hatching is the combustion load. This is a combustion oscillation region that occurs when the value is increased from 80% to 90%.

図６に示すように、燃焼負荷を８０％から９０％に高くする場合、図中に示す「CaseＡ１」では、メインバーナ４３に供給する燃料流量を安定燃焼領域と不安定燃焼領域の境界１０５（第１の境界）に沿うように制御している（燃焼負荷が高くなるに従ってメインバーナ４３への燃料供給量が絞られている。）。その結果、ＮＯｘの排出量は燃焼器４が保証するＮＯｘ値を遥かに下回ることが可能である。 As shown in FIG. 6, when the combustion load is increased from 80% to 90%, in “Case A1” shown in the figure, the fuel flow rate supplied to the main burner 43 is changed to the boundary 105 ( Control is performed along the first boundary (the amount of fuel supplied to the main burner 43 is reduced as the combustion load increases). As a result, the NOx emission amount can be far below the NOx value guaranteed by the combustor 4.

一方、燃焼負荷を９０％から８０％に下げる場合、図中に示す「CaseＡ２」では、メインバーナ４３に供給する燃料流量を安定燃焼領域と不安定燃焼領域の境界１１０（第２の境界）に沿うように制御している（燃焼負荷を下げるに従ってメインバーナ４３への燃料供給量を増加している。）。その結果、燃焼安定性が低下せず且つＮＯｘの排出量も少ない燃焼が可能である。 On the other hand, when the combustion load is lowered from 90% to 80%, in “Case A2” shown in the figure, the fuel flow rate supplied to the main burner 43 is set to the boundary 110 (second boundary) between the stable combustion region and the unstable combustion region. The fuel supply amount to the main burner 43 is increased as the combustion load is lowered. As a result, combustion is possible without reducing the combustion stability and reducing the amount of NOx emitted.

このように、本実施の形態のガスタービン用燃焼装置及び燃焼制御方法は、ＤＬＥ燃焼において、ＮＯｘの排出が高くなる燃焼領域及び燃焼安定性が低下する燃焼領域を事前に検知して回避し、低負荷燃焼から高負荷燃焼わたってＮＯｘの排出量が少なく、且つ燃焼振動や失火の発生なしに高い燃焼効率で安定燃焼を継続する運転を行うことができる。 Thus, the combustion apparatus for gas turbine and the combustion control method of the present embodiment detects and avoids in advance the combustion region in which NOx emission becomes high and the combustion region in which combustion stability decreases in DLE combustion, It is possible to perform an operation in which stable combustion is continued with a high combustion efficiency without generating combustion vibrations and misfires, with a low NOx emission amount from low load combustion to high load combustion.

本実施の形態では、低負荷燃焼領域と高負荷燃焼領域の少なくとも２つの領域に不安定燃焼領域が存在するガスタービン用燃焼装置のＤＬＥ燃焼において、ＮＯｘの排出が高くなる燃焼領域及び燃焼安定性が低下する燃焼領域を事前に検知して回避し、低負荷燃焼から高負荷燃焼わたってＮＯｘの排出量が少なく、且つ燃焼振動や失火の発生なしに高い燃焼効率で安定燃焼を継続する運転を説明した。低負荷燃焼領域と高負荷燃焼領域の少なくとも２つの領域に不安定燃焼領域が存在するのは、実施の形態で説明した希薄予混合燃焼方式のバーナだけに限らない。例えば、燃料の理論空気量（燃料が理論上、完全燃焼するのに必要な空気量。）に対して２〜３倍の量に相当する空気を混合させて燃焼する拡散燃焼方式のバーナでも起こり得る。したがって、本発明は希薄予混合燃焼方式のバーナに限らず、拡散燃焼方式のバーナにも適用できる。 In the present embodiment, in DLE combustion of a combustion apparatus for gas turbine in which unstable combustion regions exist in at least two regions of a low load combustion region and a high load combustion region, a combustion region in which NOx emission becomes high and combustion stability To detect and avoid the combustion region where the combustion is reduced in advance, reduce NOx emission from low load combustion to high load combustion, and continue stable combustion with high combustion efficiency without occurrence of combustion vibration and misfire explained. The presence of the unstable combustion region in at least two of the low load combustion region and the high load combustion region is not limited to the lean premixed combustion type burner described in the embodiment. For example, it occurs even in a diffusion combustion type burner that burns by mixing air equivalent to 2 to 3 times the theoretical air amount of fuel (the amount of air that is theoretically required for complete combustion of fuel). obtain. Therefore, the present invention can be applied not only to the lean premixed combustion type burner but also to the diffusion combustion type burner.

今回、開示した実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は、上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲での全ての変更を含む。 The embodiments disclosed herein are illustrative and not limiting. The present invention is defined by the scope of the claims rather than the scope described above, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

１ガスタービン装置
２圧縮機
３燃料供給部
４燃焼器
５ガスタービン
６発電機
７軸
８燃焼振動解析部
９制御部
３０ａ〜３０ｃ燃料流量計
３１ａ〜３１ｃ燃料制御弁
４２パイロットバーナ
４３メインバーナ
４４追焚きバーナ
５０燃焼室
８０圧力センサ
９０温度センサ
１００，１０５，１１０（安定燃焼領域の）境界
２００燃焼用空気
３００燃焼ガス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas turbine apparatus 2 Compressor 3 Fuel supply part 4 Combustor 5 Gas turbine 6 Generator 7 Shaft 8 Combustion vibration analysis part 9 Control part 30a-30c Fuel flow meter 31a-31c Fuel control valve 42 Pilot burner 43 Main burner 44 Additional Burner 50 Combustion chamber 80 Pressure sensor 90 Temperature sensor 100, 105, 110 Boundary (of stable combustion region) 200 Combustion air 300 Combustion gas

Claims

A combustion chamber;
A first burner for injecting and burning an air-fuel mixture in which a fluid containing fuel and oxygen is mixed in advance at a predetermined ratio;
A second burner that injects and burns an amount of fuel in accordance with load fluctuations into the combustion chamber;
Determining means for determining whether the combustion in the combustion chamber is in a stable combustion region, an unstable combustion region, or a boundary region between the stable combustion region and the unstable combustion region;
Control means for controlling the flow rate of the fuel supplied to the first burner based on the determination result of the determination means;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the fluid,
The control means includes
When the determination means determines that the combustion in the combustion chamber is in the unstable combustion region, the fuel supply amount to the first burner is increased to increase the equivalence ratio, and the combustion of the first burner While performing the control to increase the equivalent ratio until combustion in the stable combustion region side and the boundary region,
When the determination means determines that the combustion in the combustion chamber is in the stable combustion region and the load fluctuates, supply to the first burner based on the temperature information detected by the temperature detection means A combustion apparatus characterized in that by controlling the flow rate of the fuel to be detected, a combustion region in which NOx emission is high and a combustion region in which combustion stability is low are detected and avoided in advance .

Before SL control means, when the load of a high-load combustion and the combustion of the combustion in the combustion chamber in the stable combustion region is determined to have risen gradually by the determining means, at said temperature detector If the detected temperature of the fluid is lower than a predetermined temperature, the equivalence ratio is increased by increasing the fuel contained in the mixture, and if the temperature of the fluid detected by the temperature detector is equal to or higher than the predetermined temperature, mixing is performed. combustion device according to 請 Motomeko 1 Ru reduces the equivalence ratio by reducing the fuel contained in the gas.

A third burner that simultaneously burns fuel and oxygen while mixing;
First combustion in which fuel is burned only with the third burner when the load factor is low;
Wherein the first burner when the load factor is high, the second burner and combustion apparatus according to claim 1 or claim 2 having a second combustion for burning the fuel in the third burner.

Wherein, when the second combustion, the combustion device according to 請 Motomeko 3 that perform control for throttling the flow rate of the fuel supplied to the third burner.

It said control means, a combustion apparatus according to toggle its請 Motomeko 3 by referring to the second combustion to the first combustion temperature of the fluid detected by at least the temperature detecting means.

The control means includes
When the load factor gradually increases, the fuel supply is controlled with the first boundary region between the stable combustion region and the unstable combustion region as a target,
Wherein when the load factor is lowered gradually, the combustion device according to 請 Motomeko 5 that controls the supply of the fuel a second boundary region of the unstable combustion region and the stable combustion region in the target.